Share | 09/03/2020
Quando se trata de uma resposta eficaz a emergências e catástrofes, os drones (também designados por UAV ou RPAS) são uma forma eficaz de captar dados cartográficos com precisão geográfica.
Ao utilizar drones de asa fixa, como o eBee X, os profissionais no terreno podem lançar e recolher remotamente os dados de que necessitam, de forma rápida e segura, tanto em pequenas como em grandes áreas.
O mapeamento com drones é especialmente valioso em situações em que o acesso ao solo está obstruído ou é impossível devido a questões de segurança e logística.
Foi o que aconteceu em 14 de agosto de 2018, quando a Ponte Morandi, situada em Génova, Itália, ruiu subitamente.
As falhas estruturais da Ponte Morandi fizeram com que os veículos que a atravessavam caíssem mais de 150 pés. O incidente causou a morte de 43 pessoas e provocou danos significativos na área circundante, bem como no leito do rio.
Embora a ponte de 3.878 pés servisse como uma importante ligação comercial entre a França e a Itália, foi a trágica perda de vidas que sublinhou a necessidade de soluções inovadoras para ajudar a definir melhores protocolos de resposta a emergências.
Na sequência do colapso da ponte Morandi, representantes do Nucleo SAPR VVF – a divisão de drones do Corpo Nacional de Bombeirosde Itália –, da Fundação de Investigação CIMAe da Agência de Proteção Ambiental do Vale de Aosta (ARPA VDA)– efectuaram uma inspeção e um levantamento aprofundados do local.
Para a avaliação cartográfica por drone, um drone de asa fixa eBee X com uma câmara 3D S.O.D.A. foi pilotado a uma altura de 120 metros sobre uma secção retangular de 32 hectares do sítio.
Para ajudar nesta iniciativa, o Núcleo SAPR VVF utilizou uma frota de drones operados a partir de sete locais da VVF e utilizados por 70 pilotos em todo o país como “primeiros olhos” em situações de emergência e para inspecionar e examinar os locais de emergência após o desastre.
Em dezembro de 2018, foi realizada uma avaliação experimental do projeto de inspeção de danos. O objetivo desta avaliação experimental era fornecer aos socorristas um protocolo operacional definido para avaliar futuras situações de emergência utilizando drones e melhorar a precisão dos resultados fotogramétricos derivados das imagens dos drones.
O projeto de mapeamento com drones, concebido e facilitado por Umberto Morra di Cella, chefe da unidade RPAS da ARPA VDA e apoiado pela senseFly (agora AgEagle), teve lugar no local da queda da ponte Morandi.
“À medida que procuramos expandir a utilização de drones em todo o país, é crucial que desenvolvamos e continuemos a melhorar os nossos procedimentos operacionais para que esta tecnologia nos ajude a responder a catástrofes da forma mais eficaz possível”, afirmou Franco Feliziani, gestor das equipas de drones da VVF em Itália. “O projeto de Génova permite-nos aperfeiçoar a nossa forma de trabalhar em termos de otimização e racionalização dos nossos fluxos de trabalho no terreno”.
Para a avaliação cartográfica por drone, um drone de asa fixa eBee X com uma câmara 3D S.O.D.A. foi pilotado a uma altura de 120 metros sobre uma secção retangular de 32 hectares do sítio, que abrangia as ruínas da ponte e o leito seco do rio.
A câmara S.O.D.A. 3D foi selecionada pela sua capacidade de mudar de orientação durante o voo e captar três imagens (duas oblíquas e uma nadir). Isto é importante em ambientes focados verticalmente, onde o seu amplo campo de visão garante excelentes resultados de mapeamento 3D.
“À medida que procuramos expandir o uso de drones em todo o país, é crucial que desenvolvamos e continuemos a melhorar os nossos procedimentos operacionais para que esta tecnologia nos ajude a responder a desastres da forma mais eficaz possível…” – Franco Feliziani, gestor da equipa de drones da VVF
Para garantir a geo-exatidão dos mapas e modelos 3D que as imagens do drone ajudaram a produzir, o drone eBee X foi pilotado em modo RTK de alta precisão.
Este voo de grande cobertura foi seguido por vários voos de drones multi-rotor, voados a uma altura de aproximadamente 30-100 metros acima do solo.
Isto foi feito para ajudar a captar imagens com a maior resolução possível de uma área mais pequena das ruínas da ponte (particularmente no leito do rio, que representava um futuro risco de inundação).
Após os voos de recolha de dados, a equipa da ARPA do Vale de Aosta e da senseFly (agora AgEagle) processou de forma independente as imagens recolhidas de cada voo de drone utilizando o software profissional de processamento de imagens PIX4Dmapper.
Isto ajudou a criar conjuntos de dados digitais 3D de cada voo, que foram depois combinados numa representação digital abrangente e geo-precisa do local da ponte Morandi.
Mas não é só a perda de vidas e os danos nas infra-estruturas que exigem soluções inovadoras e protocolos definidos de resposta a catástrofes.
Acontecimentos como o colapso da ponte Morandi podem ter um impacto significativo no ambiente e criar novos cenários de risco, exigindo assim actualizações regulares das condições do local.
O projeto de mapeamento com drones da Ponte Morandi foi liderado por Umberto Morra di Cella.
“A ponte caiu no rio Polcevera e alterou as condições de fluxo, aumentando o risco de inundações na área urbana circundante”, disse Luca Ferraris, chefe da Fundação de Investigação CIMA do Departamento Nacional de Proteção Civil italiano. “Isto tornou necessário mapear progressivamente a evolução do mapa de perigos e apoiar as autoridades locais no desenvolvimento dos seus planos de emergência.”
Embora o acesso aos dados temporais fosse certamente importante, Ferraris explica que a exatidão dos dados desempenhou um papel ainda mais vital.
“A avaliação da precisão do processo fotogramétrico é talvez o aspeto mais importante, porque precisamos de ter a certeza de que os dados que captamos são suficientemente fiáveis para ajudar a informar o processo de proteção civil”, afirmou Ferraris.
Espera-se que os conhecimentos adquiridos com o projeto de Génova permitam ao Nucleo SAPR VVF fornecer à sua equipa de operadores de drones uma abordagem de melhores práticas cuidadosamente definida no futuro.
Os membros da equipa Andrea Ricci (à esquerda) e Andrea Massabò (à direita) posam com um eBee X utilizado para realizar os ensaios de voo.
“É muito importante padronizar o procedimento para que os pilotos possam recolher grandes quantidades de dados precisos e de alta resolução”, disse Feliziani. “Isto é especialmente verdadeiro após uma situação de emergência em que este trabalho tem de ser efectuado de forma rápida, segura e eficiente.”
“A avaliação da precisão do processo fotogramétrico é talvez o aspeto mais importante, porque precisamos de ter a certeza de que os dados que captamos são suficientemente fiáveis para ajudar a informar o processo de proteção civil.” – Luca Ferraris, Diretor da Fundação de Investigação CIMA para o Departamento Nacional de Proteção Civil italiano
O projeto também evidenciou a necessidade de uma gama diversificada de equipamentos de mapeamento por drone, uma consideração que Morra di Cella faz questão de salientar.
“A combinação de UAVs de asa fixa de grande cobertura com dados ultra-detalhados de drones quadricópteros mais pequenos representa um bom compromisso entre as necessidades operacionais e os requisitos de qualidade”, afirmou Morra di Cella. “Além disso, os RPAS RTK podem reduzir significativamente as deslocações dos operadores no solo em cenários de risco.”
Explore o conjunto de dados aqui.
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